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Nanoparticelle d’oro contro le cellule tumorali

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Individuare e distruggere le cellule tumorali grazie a nanoparticelle d’oro: è il prodotto di una tecnologia, protetta da brevetto, messa a punto da un team di ricercatori dell’Istituto di fisica applicata del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifac-Cnr) e dell’Università di Firenze.

Pubblicata su Advanced Functional Materials, la ricerca si basa sulla capacità delle cellule tumorali di sopravvivere anche in condizioni di scarsa ossigenazione. E’ in questa fase che il team di ricercatori è riuscito a riconoscere le cellule cancerose attraverso l’uso delle nanoparticelle d’oro, aprendo così la strada a strumenti di diagnosi e cura molto più potenti.

“Le cellule tumorali si distinguono da quelle sane per la loro ‘sete’ di ossigeno. Con il nostro lavoro abbiamo scoperto che proprio le caratteristiche sviluppate per far fronte all’ipossia possono essere utilizzate per la loro individuazione”, illustra Fulvio Ratto, autore dello studio e ricercatore dell’Ifac-Cnr. “In particolare, abbiamo constatato che le cellule cancerose ipossiche reagiscono alla carenza di ossigeno esprimendo sulla membrana un enzima chiamato anidrasi carbonica 9 (Ca9). Noi abbiamo reso riconoscibile questa sorta di impronta da parte di nanoparticelle d’oro fornite di un inibitore di Ca9, per esempio un sulfamidico: le nanoparticelle in tal modo identificano e attaccano le cellule tumorali ipossiche, che sono le più difficili da raggiungere con le terapie convenzionali”.

Una volta legate in maniera selettiva a queste cellule, le nanoparticelle possono essere attivate con un laser per scopi sia diagnostici che terapeutici. “A seconda del regime di esposizione luminosa, le nanoparticelle generano ultrasuoni oppure calore, che potrebbero essere rispettivamente impiegati per l’imaging diagnostico oppure per la rimozione ipertermica delle cellule maligne”, prosegue Ratto. “In pratica, le nanoparticelle d’oro possono evidenziare la presenza delle masse tumorali oppure distruggere con il calore le cellule che le compongono”.

Finora gli esperimenti condotti sono stati effettuati su cellule coltivate in laboratorio e dimostrano che, non appena subentrano le condizioni di ipossia, le cellule cancerose possono essere efficacemente riconosciute e distrutte. “La strada per applicare questa tecnologia all’uomo è però ancora lunga: sarà infatti necessaria una complessa fase di test preclinici in modelli animali, prima di accedere alla sperimentazione clinica. Tuttavia, abbiamo ragione di ritenere che la sinergia tra nanotecnologie, biofotonica e biologia cellulare – la disciplina alla base di questa ricerca – potrà fornire uno strumento efficiente e versatile per la diagnosi e la cura di molti tumori”, conclude il ricercatore dell’Ifac-Cnr.

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